分析檢驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)

分析前處理基礎(chǔ)知識(shí)2021/7

第一節(jié)、分析實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)（一）化驗(yàn)室的定義及功能（二）工業(yè)分析的作用（三）工業(yè)分析的特點(diǎn)（四）工業(yè)分析的重要作用（五）工業(yè)分析的方法（六）工業(yè)分析的原則及注意事項(xiàng)（一）化驗(yàn)室的定義：化驗(yàn)室為控制生產(chǎn)，技術(shù)改造，新產(chǎn)品試驗(yàn)及其他科研工作而進(jìn)行分析檢驗(yàn)工作的場(chǎng)所?；?yàn)室的功能：（1）原輔材料和產(chǎn)品質(zhì)量分析檢驗(yàn)功能（2）生產(chǎn)中控分析檢驗(yàn)功能（3）為技術(shù)改造或新產(chǎn)品試驗(yàn)提供分析檢驗(yàn)的功能（4）生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的“三廢”檢驗(yàn)（二）工業(yè)分析的作用：通過(guò)工業(yè)分析能評(píng)定原料和產(chǎn)品的質(zhì)量，檢查工藝過(guò)程是否正常。從而能夠及時(shí)地、正確地指導(dǎo)生產(chǎn)，并能夠經(jīng)濟(jì)合理的使用原料、燃料、及時(shí)發(fā)現(xiàn)、消除生產(chǎn)的缺陷，減少?gòu)U品，提高產(chǎn)品質(zhì)量。（工業(yè)分析的眼睛）（三）工業(yè)分析的特點(diǎn)采樣：工業(yè)生產(chǎn)中原料，產(chǎn)品等的量是很大的，往往以千、萬(wàn)噸計(jì)量。而其組成又很不均勻，但在進(jìn)行分析時(shí)卻只能測(cè)定其中很少的一部分，因此，正確采取能夠代表全部物料的平均組成的少量樣品，是工業(yè)分析中的重要環(huán)節(jié)，是獲得準(zhǔn)確分析結(jié)果的先決條件。采樣——從大量的分析對(duì)象中抽取有一定代表性的一部分樣品作為分析材料，這項(xiàng)工作叫采樣。關(guān)鍵所在：（1）采集的樣品要有代表性（2）采樣中避免成分逸散或引入雜質(zhì)，應(yīng)保持原有的理化指標(biāo)。（四）工業(yè)分析的重要作用工業(yè)分析的一個(gè)重要作用，是用來(lái)指導(dǎo)和控制生產(chǎn)流的正常進(jìn)行，因此，必須快速、準(zhǔn)確地得到分析結(jié)果，在符合生產(chǎn)所要求的準(zhǔn)確度的前提下，提高分析速度也是很重要的，有時(shí)不一定要達(dá)到分析方法所能達(dá)到的最高準(zhǔn)確度。（代表性、分解方法、消除干擾、分析速度）（五）工業(yè)分析的方法我國(guó)的四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)公布后，舊標(biāo)準(zhǔn)即相應(yīng)作廢）

六、工業(yè)分析的原則及注意事項(xiàng)（1）取樣前：工具準(zhǔn)備和安全防護(hù)措施（2）槽車取樣（3）裝置現(xiàn)場(chǎng)取樣（4）防爆區(qū)域采樣（5）取樣過(guò)程應(yīng)遵守各種規(guī)章制度（6）取樣完畢應(yīng)做現(xiàn)場(chǎng)記錄，貼標(biāo)簽等工作（7）一些易氧化變質(zhì)、易污染樣品要即時(shí)分析或封存前言化學(xué)物質(zhì)的分析檢測(cè)與我們的日常生活密切相關(guān)，食品、環(huán)境、商品，樣樣都離不開(kāi)。其中，樣品前處理是分析檢測(cè)過(guò)程中的重要一環(huán)。樣品前處理做得好，才會(huì)有可信的分析檢測(cè)結(jié)果。

影響樣品前處理發(fā)展的因素可以概括為：(1)生產(chǎn)制造技術(shù)水平的發(fā)展。隨著全球工業(yè)化的進(jìn)程，先進(jìn)的制造技術(shù)早已溶入分析檢測(cè)領(lǐng)域，樣品前處理也不例外(2)分析檢測(cè)領(lǐng)域的拓展：使得可分析的樣品更加豐富，可分析的樣品形態(tài)多種多樣。(3)新技術(shù)新材料的出現(xiàn)：使得樣品前處理出現(xiàn)了新形式和類型，如不需溶劑的微萃取等(4)分析儀器的發(fā)展對(duì)樣品前處理提出了不同的要求。(5)分析需求的增加。無(wú)機(jī)分析中的樣品前處理主要包括樣品分解和凈化。有機(jī)分析中主要的樣品前處理技術(shù)包括：破碎、均質(zhì)、提取、萃取、凈化和濃縮。

樣品前處理為我們帶來(lái)的好處：“變”是樣品前處理技術(shù)發(fā)展的永恒主題，變也是為了追求最大的利益，包括：高效、快速：自動(dòng)化的樣品前處理設(shè)備往往可以同時(shí)處理多個(gè)樣品，大大節(jié)省了時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)室效率;準(zhǔn)確、可重復(fù)的分析結(jié)果：規(guī)范化的設(shè)備和自動(dòng)化的操作使得樣品之間的處理?xiàng)l件有很好的重復(fù)性；人員安全：安全的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和自動(dòng)化操作可以顯著減少人員對(duì)化學(xué)品的接觸;綠色：降低化學(xué)污染，環(huán)境友好;過(guò)程安全：過(guò)程可控;自動(dòng)化程度高所以，在樣品前處理領(lǐng)域，技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的魅力在于一個(gè)“變”字。第二節(jié)、分析檢驗(yàn)樣品前處理

一、實(shí)驗(yàn)室用水二、化學(xué)試劑三、試樣的采集四、試樣的制備五、重量分析基本操作一、實(shí)驗(yàn)用水分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)用水——分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)使用純水，一般是蒸餾水或去離子水。有的實(shí)驗(yàn)要求用二次蒸餾水或更高規(guī)格的純水（如：電分析化學(xué)、液相色譜等的實(shí)驗(yàn)）。純水并非絕對(duì)不含雜質(zhì)，只是雜質(zhì)含量極微而已。蒸餾水：通過(guò)蒸餾方法、除去水中非揮發(fā)性雜質(zhì)而得到的純水稱為蒸餾水。同是蒸餾所得純水，其中含有的雜質(zhì)種類和含量也不同。用玻璃蒸餾器蒸餾所得的水含有Na+和SiO2-

等離子；而用銅蒸餾器所制得的純水則可能含有Cu+離子。去離子水：利用離子交換劑去除水中的陽(yáng)離子和陰離子雜質(zhì)所得的純水，稱之為離子交換水或“去離子水”。未進(jìn)行處理的去離子水可能含有微生物和有機(jī)物雜質(zhì)，使用時(shí)應(yīng)注意。化學(xué)分析法中，除絡(luò)合滴定必須用去離子水外，其它方法均可采用蒸餾水。分析實(shí)驗(yàn)用的純水必須注意保持純凈，避免污染通常采用聚乙烯為材料制成的容器盛裝實(shí)驗(yàn)用水。

二、化學(xué)試劑分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用試劑的質(zhì)量，直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此應(yīng)根據(jù)所做試驗(yàn)的具體情況，如分析方法的靈敏度與選擇性，分析對(duì)象的含量及對(duì)分析結(jié)果準(zhǔn)確度的要求等，合理選擇相應(yīng)級(jí)別的試劑，在既能保證實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行的同時(shí)，又可避免不必要的浪費(fèi)。另外試劑應(yīng)合理保存，避免沾污和變質(zhì)。（1）化學(xué)試劑的分類按用途可以分為一般試劑，基準(zhǔn)試劑，高純?cè)噭?，色譜試劑，生化試劑，光譜試劑，指示試劑等。一般試劑的等級(jí)分類級(jí)別中文名稱英文符號(hào)適用范圍標(biāo)簽顏色一級(jí)優(yōu)級(jí)純GR精密分析實(shí)驗(yàn)綠色二級(jí)分析純AR一般分析實(shí)驗(yàn)紅色三級(jí)化學(xué)純CP一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)藍(lán)色四級(jí)實(shí)驗(yàn)試劑LR一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)棕色定義：基準(zhǔn)試劑：可以用作基準(zhǔn)物質(zhì)的試劑，可以直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或校正，標(biāo)定其他化學(xué)試劑。

高純?cè)噭杭兌容^高，一般在99.99%以上

專用試劑：具有專門用途的試劑，在特定用途中的干擾雜質(zhì)成分只需要控制在不致產(chǎn)生明顯干擾的限度下即可。

使用試劑注意事項(xiàng)：（1）打開(kāi)瓶蓋（塞）取出試劑后，應(yīng)立即將瓶（塞）蓋好，以免試劑吸潮、沾污和變質(zhì)。（2）瓶蓋（塞）不許隨意放置，以免被其它物質(zhì)沾污，影響原瓶試劑質(zhì)量。（3）試劑應(yīng)直接從原試劑瓶取用，多取試劑不允許倒回原試劑瓶。（4）固體試劑應(yīng)用潔凈干燥的小勺取用。取用強(qiáng)堿性試劑后的小勺應(yīng)立即洗凈，以免腐蝕。

（5）用吸管取用液態(tài)試劑時(shí)，決不許用同一吸管同時(shí)吸取二種試劑。（6）盛裝試劑的瓶上，應(yīng)貼有標(biāo)明試劑名稱、規(guī)格及出廠日期的標(biāo)簽，沒(méi)有標(biāo)簽或標(biāo)簽字跡難以辨認(rèn)的試劑，在未確定其成份前，不能隨便使用。試劑的保存試劑放置不當(dāng)可能引起質(zhì)量和組分的變化，因此，正確保存試劑非常重要。一般化學(xué)試劑應(yīng)保存在通風(fēng)良好、干凈的房子里，避免水分，灰塵及其它物質(zhì)的沾污，并根據(jù)試劑的性質(zhì)采取相應(yīng)的保存方法和措施。試劑的保存方法：（1）容易腐蝕玻璃影響試劑純度的試劑，應(yīng)保存在塑料或涂有石蠟的玻璃瓶中。如：氫氟酸、氟化物（氟化鈉、氟化鉀、氟化銨）、苛性堿（氫氧化鉀、氫氧化鈉）等（2）見(jiàn)光易分解，遇空氣易被氧化和易揮發(fā)的試劑應(yīng)保存在棕色瓶里，放置在冷暗處。如過(guò)氧化氫（雙氧水）、硝酸銀、高錳酸鉀等屬見(jiàn)光易分解物質(zhì)；氯化亞錫，硫酸亞鐵，亞硫酸鈉等屬易被空氣逐漸氧化的物質(zhì)；溴、氨水及大多有機(jī)溶劑屬易揮發(fā)的物質(zhì)。（3）吸水性強(qiáng)的試劑應(yīng)嚴(yán)格密封保存。如：無(wú)水碳酸鈉，苛性鈉等。（4）易相互作用、易燃、易爆炸的試劑，應(yīng)分開(kāi)貯存在陰涼通風(fēng)的地方。如：酸與氨水、氧化劑與還原劑屬易相互作用物質(zhì)；有機(jī)溶劑屬易燃試劑；氯酸、過(guò)氧化氫、硝基化合物屬易爆炸試劑等。（5）劇毒試劑應(yīng)專門保管、嚴(yán)格取用手續(xù)，實(shí)行五雙的規(guī)定，以免發(fā)生中毒事故。如：氰化物（氰化鉀、氰化鈉）、氫氟酸、二氯化汞、三氧化二砷（砒霜）等屬劇毒試劑。五雙制度是指：雙人保管、雙把鑰匙、雙本賬、雙人發(fā)貨、雙人領(lǐng)用。不論任何爆炸、劇毒物品倉(cāng)庫(kù)，都必須堅(jiān)持“五雙”制度。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分級(jí)：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：主要用于研究和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的方法。如控制標(biāo)準(zhǔn)曲線、產(chǎn)品質(zhì)量仲裁等二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：常稱為工作標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用于工作標(biāo)準(zhǔn)及同一實(shí)驗(yàn)室或不同實(shí)驗(yàn)室間的質(zhì)量保證?？焖俜治龇ê蜆?biāo)準(zhǔn)分析法一、快速分析法：主要用以控制生產(chǎn)工藝過(guò)程中最關(guān)鍵的階段，要求能迅速得到分析結(jié)果，而對(duì)準(zhǔn)確度則允許在符合生產(chǎn)要求的限度內(nèi)適當(dāng)將低，此法多用于車間生產(chǎn)控制分析。（特別突出一個(gè)快）二、標(biāo)準(zhǔn)分析法：標(biāo)準(zhǔn)分析法的結(jié)果是進(jìn)行工藝核算及評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量的依據(jù)。因此，需要很高的準(zhǔn)確度，完成分析時(shí)間可適當(dāng)長(zhǎng)些，此種分析方法主要用于測(cè)定原料、產(chǎn)品的化學(xué)組成，也常用于校核和仲裁分析。（特別突出一個(gè)準(zhǔn))三、試樣的采集一、采樣的基本術(shù)語(yǔ)：（1）總體：研究對(duì)象的全體（2）采樣單元：具有界限的一定數(shù)量的物料（3）樣本（子樣）：取自總體中一個(gè)或多個(gè)個(gè)體，用于提供關(guān)于總體的信息。（4）份樣：用采樣器從一個(gè)采樣單元中一次取得的一定量物料。（5）均勻物料；如果物料各部分的特性平均值在測(cè)量該特性的測(cè)量范圍內(nèi)，此物料就該特性而言是均勻物料。（6）采樣誤差：某一特性的總的估計(jì)誤差的一部分，是由采樣方案中已知的和容許的不夠完善所引起的。采樣誤差：1、采樣隨機(jī)誤差采樣過(guò)程中有一些無(wú)法控制的偶然因素引起的偏差，這是無(wú)法避免的。增加采樣的重復(fù)次數(shù)可以縮小這個(gè)誤差2、采樣系統(tǒng)誤差由于采樣方案、采樣設(shè)備、操作者以及環(huán)境等因素，均可以引起采樣的系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差的偏差是定向的，應(yīng)極力避免。增加采樣的重復(fù)次數(shù)不能縮小這類誤差。采得的樣品都可能包含采樣的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差，因此在通過(guò)檢測(cè)樣品隨機(jī)求得的特性值數(shù)據(jù)的差異中，既包括采樣誤差，也包括試驗(yàn)誤差。后者也因試驗(yàn)方法本身或操作技術(shù)等的影響而有其隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因：（1）方法誤差——是指化驗(yàn)方法本身造成的誤差。例如重量分析中，沉淀的溶解以及共沉淀現(xiàn)象；滴定分析中反應(yīng)進(jìn)行不完全，由指示劑的終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不符合以及滴定副反應(yīng)等，都會(huì)引起化驗(yàn)結(jié)果偏高或偏低。（2）儀器誤差——它是由于使用的儀器本身不夠精密所造成的。如使用的容量?jī)x器刻度不準(zhǔn)又未經(jīng)校正等。（3）試劑誤差——由于試劑不純或蒸餾水不純，含有被測(cè)物或干擾物而引起的誤差。（4）操作誤差——由于化驗(yàn)人員對(duì)分析操作不熟練，個(gè)人對(duì)終點(diǎn)顏色的敏感性不同，判斷偏深或偏淺，對(duì)刻度讀數(shù)不正確等引起的化驗(yàn)誤差。系統(tǒng)誤差校正方法：采用標(biāo)準(zhǔn)方法與標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)；根據(jù)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因采取相應(yīng)的措施，如進(jìn)行儀器的校正以減小儀器的系統(tǒng)誤差；采用純度高的試劑或進(jìn)行空白試驗(yàn)，校正試劑誤差；嚴(yán)格訓(xùn)練與提高操作人員的水平，以減少操作誤差等。2、偶然誤差偶然誤差也稱隨機(jī)誤差。它是由某些難以控制、無(wú)法避免的偶然因素造成的，其大小與正負(fù)值都是不固定的。如操作中溫度、濕度等的影響都會(huì)引起分析數(shù)值的波動(dòng)。偶然誤差服從正態(tài)分布規(guī)律（隨機(jī)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，又稱高斯分布），具有如下的特點(diǎn)：（1）在一定的條件下，在有限次數(shù)測(cè)量值中，其誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定界限。（2）同樣大小的正負(fù)值的偶然誤差，幾乎有相等的出現(xiàn)概率，小誤差出現(xiàn)的概率大，大誤差出現(xiàn)的概率小。為了減少偶然誤差，應(yīng)該重復(fù)多次平行實(shí)驗(yàn)并取結(jié)果的平均值。在消除了系統(tǒng)誤差的條件下，多次測(cè)量結(jié)果的平均值可能更接近真實(shí)值。

這兩類誤差的劃分并非絕對(duì)的，有時(shí)很難區(qū)別。例如判斷滴定終點(diǎn)的遲早、觀察顏色的深淺，有系統(tǒng)誤差也有偶然誤差。通常，偶然誤差較系統(tǒng)誤差更具有普遍意義。

化驗(yàn)工作中的“過(guò)失誤差”不屬于這兩類誤差。在實(shí)際工作中，由于操作人員的粗心大意或未按操作規(guī)程辦事，造成誤差，如溶液濺失、加錯(cuò)試劑、讀錯(cuò)或記錯(cuò)數(shù)據(jù)、計(jì)算錯(cuò)誤等，這些都是不應(yīng)該有的現(xiàn)象，稱之過(guò)失誤差。只要操作者認(rèn)真細(xì)心，嚴(yán)格按操作規(guī)程辦事，養(yǎng)成良好的工作作風(fēng)，這種過(guò)失是能避免的。不允許把過(guò)失誤差當(dāng)成偶然誤差。

二、采樣的重要性在實(shí)際工作中，要化驗(yàn)的物料常常是大量的，其組成有的比較均勻，也有的很不均勻?；?yàn)時(shí)所稱取的分析試樣只是幾克，幾百毫克或者更少，而分析結(jié)果必須能代表全部物料的平均組成，因此，仔細(xì)而正確的采取具有代表性的平均試樣，就具有極其重要的意義。

一般地說(shuō)，采樣誤差常大于分析誤差，因此，掌握采樣和制樣的一些基本知識(shí)是很重要的。如果采樣和制樣的方法不正確，即使分析工作做得非常仔細(xì)和正確，也是毫無(wú)意義的，有時(shí)甚至給生產(chǎn)和科研帶來(lái)很壞的后果。

三、采樣的方法通常遇到的分析對(duì)象是各種各樣的，例如有金屬、礦石、土壤和化工產(chǎn)品，工業(yè)用水。歸結(jié)起來(lái)，試樣有固體，液體和氣體三種狀態(tài)。按其各組分在試樣中的分布情況看，不外乎有分布得比較均勻和分布得不均勻的兩種。顯然，對(duì)于不同的分析對(duì)象，分析前試樣的采集及制備也是不相同的，因此其采樣及制備樣品的具體步驟應(yīng)根據(jù)分析試樣的性質(zhì)、均勻程度、數(shù)量等來(lái)決定。這些步驟和細(xì)節(jié)在有關(guān)產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中都有詳細(xì)規(guī)定。例如化工產(chǎn)品采樣總則（GB6678-86），以及化學(xué)試劑取樣及驗(yàn)收規(guī)則（GB6678-86）等等。（一）組成比較均勻的試樣的采取和制備：一般地說(shuō)，金屬試樣、水樣以及某些較為均勻的化工產(chǎn)品等，組成比較均勻，任意采取一部分或稍加混合后取一部分，即成為具有代表性的分析試樣。（1）金屬試樣（2）水樣由于各種水的性質(zhì)不同，水樣的采集方法也不同。潔凈的與稍受污染的天然水，水質(zhì)變化不大，因此在規(guī)定的地點(diǎn)和深度，按季節(jié)采取一、二次，即具有代表性。生活污水與人們的作息時(shí)間，季節(jié)性和食物種類都有關(guān)系，一天中不同時(shí)間的水質(zhì)不完全一樣，每個(gè)月的水質(zhì)情況也不相同，工業(yè)廢水的變化更大，同一種工業(yè)廢水，由于生產(chǎn)工藝過(guò)程不同，廢水水質(zhì)差別很大。a.當(dāng)水樣中含多量油類或其它有機(jī)物時(shí)，以玻璃瓶為宜，當(dāng)測(cè)定微量金屬離子時(shí)，采用塑料瓶較好，塑料瓶的吸附性較小，規(guī)定二化硅必須用塑料瓶取樣。測(cè)定特殊項(xiàng)目的水樣，可另用取樣瓶取樣，應(yīng)用水樣必要時(shí)需加藥品保存。

b.采樣瓶要洗的很干凈，采樣前應(yīng)用水樣沖洗樣品瓶至少3次，然后采樣。采樣時(shí)，水要緩緩流入樣品瓶，不要完全裝滿，水面與瓶塞間要留有空隙（但不超過(guò)1cm），以防止水溫改變時(shí)瓶塞被擠掉。

采集工業(yè)廢水樣品時(shí)要根據(jù)廢水的性質(zhì)，排放情況及分析項(xiàng)目的要求，采用下列4種采集方式。（1）間隔式平均采樣：對(duì)于連續(xù)排出水質(zhì)穩(wěn)定的生產(chǎn)設(shè)備，可以間隔一定時(shí)間采取等體積的水樣，混勻后裝入瓶?jī)?nèi)。（2）平均取樣或平均比例取樣。（3）瞬間采樣：對(duì)通過(guò)廢水池停留相當(dāng)時(shí)間后繼續(xù)排出的工業(yè)廢水，可以一次采取。（4）單獨(dú)采樣：，某些工業(yè)廢水，如懸浮性固體分布很不均勻，很難采到具有代表性的平均水樣，而且放置過(guò)程中水中一些雜志容易浮在水面或沉淀，若從全分析水樣中取出一部分用來(lái)分析某項(xiàng)目，則會(huì)影響到結(jié)果的正確性。在這種情況下，則可單獨(dú)采樣，進(jìn)行全量分析。水樣采集后應(yīng)及時(shí)化驗(yàn)，保存時(shí)間越短，分析結(jié)果越可靠。組成比較均勻的化工產(chǎn)品可以任意取一部分為分析試樣。若是貯存在大容器內(nèi)的物料，可能因相對(duì)密度不同而影響其均勻程度，可在上、中、下不同高度處各取部分試樣，然后混勻。如果物料是分裝在多個(gè)小容器（如瓶、袋、桶）內(nèi)，則可以從總體物料單元數(shù)（N）中按下述方法隨機(jī)抽?。海?）總體物料單元數(shù)小于500的，從表中查看；（2）總體物料單元數(shù)大于500的，則按照總體單元數(shù)立方根的三倍數(shù)

，如遇小數(shù)，則進(jìn)為整數(shù)（3）采樣器有舌形鐵鏟，取樣鉆等。（二）組成很不均勻的試樣的采取和制備對(duì)一些顆粒大小不均勻，成分混雜不齊。組成極不均勻的試樣，如煤炭，土壤等，選取具有代表性的均勻試樣是一項(xiàng)較為復(fù)雜的操作。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平均試樣選取量與試樣的均勻度，粒度，易破碎度有關(guān)，可用下式表示：Q=Kda式中:d：實(shí)驗(yàn)室樣品中中最大顆粒的直徑mmQ：采取試驗(yàn)樣品的最低可靠質(zhì)量kgK、a為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，由實(shí)驗(yàn)求得注意：一般K值在0.02-1之間，樣品越不均勻，K值越大。物料均勻，0.1-0.3，物料不太均勻，0.4-0.6，物料極不均勻0.7-1.0。a=1.8-2.5,地質(zhì)部門一般規(guī)定為2。Q=Kd2結(jié)論：物料的顆粒越大，則最低采樣量越多，樣品越不均勻，最低采樣量也越多。因此，對(duì)塊狀物料，應(yīng)在破碎后再采樣。采樣的一般原則：（1)取樣程序應(yīng)使所取原始樣品盡可能有代表性，減少采樣誤差，特別是系統(tǒng)誤差。（2）也要滿足分析項(xiàng)目的特殊要求:不同方法可能處理不同，克服內(nèi)外因的影響因素也就不同。（3）也應(yīng)考慮產(chǎn)品的數(shù)量，取樣量不得不少于分析取樣、復(fù)檢和留樣備查的總量。四、試樣的制備（固體試樣）從實(shí)驗(yàn)室樣品到分析試樣的這一處理過(guò)程稱為試樣的制備。試樣的制備般需要經(jīng)過(guò)破碎、過(guò)篩、混勻、縮分等步驟。（1）破碎：破碎可以分為粗碎、中碎、細(xì)碎和粉碎4個(gè)階段，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室樣品顆粒的大小，破碎的難易程度，可采用人工或機(jī)械的方法逐步破碎，直至達(dá)到規(guī)定的粒度。破碎工具：圓盤破碎機(jī)、研缽體（2）過(guò)篩：物料在破碎過(guò)程中，每次磨碎后均需要過(guò)篩，未通過(guò)篩孔的粗粒再磨碎，直至樣品全部通過(guò)指定的篩子為止（易分解的試樣過(guò)170目篩，難分解的試樣過(guò)200目篩）（3）混勻：混勻法通常有鐵鏟法或環(huán)錐法。鐵鏟法或環(huán)錐法常用于手工混合大量實(shí)驗(yàn)室樣品，如鐵鏟法是在光滑而干凈的混凝土或木制平臺(tái)上，用鐵鏟將物料往一中心堆積成一圓錐，然后從錐底一鏟一鏟將物料鏟起來(lái)，重新堆成另一個(gè)圓錐，來(lái)回翻倒數(shù)次。操作時(shí)物料必須從錐堆頂部自然灑落，使樣品充分混合均勻，也可采用機(jī)械混勻器進(jìn)行混勻。（4）縮分：縮分是在不改變物料的平均組成的情況下，逐步縮小試樣量的過(guò)程。常用的有錐形四分法，正方形挖取法和分樣器縮分法。縮分的次數(shù)不是隨意的，在每次縮分時(shí)，試樣的粒度與保留的試樣量之間，都應(yīng)該符合采樣公式。否則應(yīng)進(jìn)一步破碎后再縮分。錐形四分法：將混合的樣品堆成圓錐形，用鏟子將錐頂壓平成截椎體，通過(guò)截面圓心將椎體分成四等分，棄去任一相對(duì)兩等份。A、樣品預(yù)處理：對(duì)所采取的樣品，要處理成適合分析測(cè)定的試樣。多數(shù)分析操作是在溶液中進(jìn)行的。因此，在工業(yè)分析中，應(yīng)根據(jù)測(cè)定樣品的性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)分解試樣。方法：掩蔽和分離B、干擾物質(zhì)的消除：工業(yè)物料的組成是比較復(fù)雜的，共存的物質(zhì)對(duì)待測(cè)組分可能會(huì)產(chǎn)生干擾，因此，在研究和選擇工業(yè)分析方法時(shí)，必須考慮共存組分的影響，并且采取相應(yīng)的措施消除其干擾。

A、分解試樣的方法

試樣的品種繁多，所以各種試樣的分解采用不同的方法，常用的分解方法大致可以分為溶解和熔融兩種，溶解就是將試樣溶解于水、酸、堿或其它溶劑中；熔融就是將試樣與固體溶劑混合，在高溫下加熱，使預(yù)測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谒蛩岬幕衔铮硗?，測(cè)定有機(jī)物中的無(wú)機(jī)物元素時(shí)，首先要除去有機(jī)物。

溶解比較簡(jiǎn)單、快速，所以分解試樣盡可能采用溶解的方法。如果試樣不能溶解或溶解不完全時(shí)，才采用熔融法。溶解根據(jù)使用溶劑不同可分為酸溶法和堿溶法。水作溶劑，只能溶解一般可溶性鹽類，如硝酸鹽等、大部分的氯化物和硫酸鹽。B、分解試樣的目的：將固體試樣處理成溶液，或?qū)⒔M成復(fù)雜的試樣處理成簡(jiǎn)單、便于分離和測(cè)定的形式，為各組分的分析操作創(chuàng)造最佳條件C、試樣分解的重要性：化學(xué)分析法和儀器分析法（發(fā)射光譜法除外）包括分光光度法、原子吸收法、ICP法、電化學(xué)分析法，色譜分析法，都必須將固態(tài)的試樣進(jìn)行溶解或熔融，制備成試樣溶液才能進(jìn)行測(cè)定。因此，試樣的分解是分析測(cè)試工作中極為重要的一環(huán)。D、分解方法分為濕法和干法分解法

1、濕法分解法：（1）水溶解法；水是一種性質(zhì)良好的溶劑，當(dāng)采用溶解法分解試樣時(shí)，首先考慮水作為溶劑是否可行。（2）酸分解法：利用酸的酸性，氧化還原性或配位性將試樣中的被測(cè)組分轉(zhuǎn)移入溶液中的方法，稱為酸分解法。

a.鹽酸分解法利用鹽酸的酸性（氫離子效應(yīng)）、還原性和氯離子的強(qiáng)配位性對(duì)試樣（例如，元素周期表中電動(dòng)序排在氫之前的金屬或合金）進(jìn)行分解是十分有效的。b.硝酸分解法：硝酸具有很強(qiáng)的酸性和氧化性，除了鉑、金以及某些稀有金屬外，濃硝酸幾乎可以分解所有的金屬試樣，生成的硝酸鹽絕大多數(shù)都溶于水。硝酸是硫化物和含硫礦石樣品良好的溶劑。注意：在采用硝酸或硝酸與其他酸的混合溶劑分解試樣時(shí)，要特別注意器皿的匹配和反應(yīng)條件的控制。c.硫酸分解法：非氧化性溶解：稀硫酸不具備氧化性。氧化性溶解：熱濃硫酸具有很強(qiáng)的氧化性和脫水性。另外，利用硫酸沸點(diǎn)高的性質(zhì)，可將其蒸至冒白煙驅(qū)走溶液中的鹽酸，硝酸和氫氟酸。2、干法分解法熔融法：熔融分解的目的是利用酸性或堿性溶劑與試樣在高溫下進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，使試樣中的組分轉(zhuǎn)化成易溶于水或酸的化合物。熔融硅酸鹽礦物和其它礦物的溶劑很多，一般多為堿金屬化合物，常用的有無(wú)水碳酸鈉，碳酸鉀，氫氧化鉀，氫氧化鈉等。3、有機(jī)化合物的分解定溫灰化法定溫灰化是將有機(jī)試樣置坩堝中，在電爐上炭化，然后移入高溫爐中800℃灰化2-4小時(shí)，將灰白色殘?jiān)鋮s后，用（1+1）鹽酸或硝酸溶解，進(jìn)行測(cè)定。此法適用于測(cè)定有機(jī)物中含的銅、鉛、鋅、鈣、鎂等。4、其它分解法：（1）電解氧化溶解法（2）加壓溶解法（3）超聲波振蕩溶解法（4）微波熔融法E、一般試樣的分解應(yīng)遵循如下要求和原則：（a）試樣分解必須完全（b）防止待測(cè)組分的損失（c）不能引入與被測(cè)組分相同的物質(zhì)（d）防止引入對(duì)待測(cè)組分測(cè)定引起干擾的物質(zhì)（e）選擇的試樣分解方法應(yīng)與組分的測(cè)定方法相適應(yīng)（f）根據(jù)溶劑的性質(zhì)，選擇合適的器皿

五、重量分析基本操作重量分析的基本操作包括樣品的溶解、沉淀、過(guò)濾、洗滌、干燥和灼燒等步驟。（一）溶解樣品：樣品稱于燒杯中，沿杯壁加溶劑，蓋上表面皿，輕輕搖動(dòng)，必要時(shí)可以加熱促使其溶解，但溫度不可太高，以防止濺失。如果樣品需要用酸溶解且有氣體放出時(shí)，應(yīng)先在樣品中加少量水調(diào)成糊狀，蓋上表面皿，從燒杯嘴處注入溶劑，待作用完了以后，用洗瓶沖洗表面皿并使之流入燒杯內(nèi)。

稱量方法通常在分析測(cè)試工作中使用的玻璃或陶瓷器皿，它的表面都會(huì)吸附大氣中的水分，粉末固體試樣或試劑尤其會(huì)吸附更多的水分，這種吸附著的水分含量會(huì)隨大氣溫度而改變，為了避免水分含量對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，在稱取所用器皿或試樣的質(zhì)量時(shí)，必須保持它們處于完全干燥狀態(tài)。為此，在稱量一個(gè)物體或稱取試樣時(shí)，必須采取相應(yīng)合適的天平、器皿和注意規(guī)范操作。稱量瓶固體試劑或試樣一般都裝入稱量瓶，再進(jìn)行稱量，稱量瓶具有磨口玻璃蓋以保持密封，為保持其干燥，再將稱量瓶置于干燥器內(nèi)。稱樣方法：使用分析天平進(jìn)行稱量的方法有：直接稱量法、指定準(zhǔn)確質(zhì)量稱量法（也稱為加重稱量法）、指定一定質(zhì)量范圍稱量法（也稱為減重法或遞減法）三種。

（1）直接稱量法欲知道某一未知質(zhì)量物體的質(zhì)量，可將此物體直接放在天平上進(jìn)行稱量，從而獲得該物體準(zhǔn)確質(zhì)量的方法，稱之為直接稱量法。（2）指定準(zhǔn)確質(zhì)量稱量法（加重法）在分析實(shí)驗(yàn)中，有時(shí)要求稱取某特定質(zhì)量的試樣或基準(zhǔn)物，而這些試劑是吸濕性不大的粉末狀物質(zhì)時(shí)，可以采用此稱量法稱取。

基本操作方法是：使用一干燥的器皿（小燒杯）或一張稱量紙（將其疊成小鏟）放在天平盤上并稱取其質(zhì)量，然后用藥勺先加入比所需質(zhì)量略少的試樣，按不同型號(hào)的天平操作，直至加入的試樣質(zhì)量與所指定的質(zhì)量數(shù)值相等。（3）指定一定質(zhì)量范圍稱量法（也稱為減重法或遞減法）基本操作方法:用一紙條套住稱量瓶（內(nèi)盛有所需試樣）并將其從干燥器中取出,放在天平盤中直接稱取其質(zhì)量,記為m總。用同樣的方法將稱量瓶取出并移至試樣接受器上方，用紙片夾著瓶蓋柄輕輕敲擊瓶口外緣使試樣緩慢逐少量地落入接受器內(nèi)。

當(dāng)傾出的試樣接近所需稱取的質(zhì)量時(shí)，一邊輕輕敲擊瓶口邊緣，一邊慢慢將瓶身豎直，使粘在瓶口的試劑落回稱量瓶?jī)?nèi)。蓋好稱量瓶瓶蓋，稱取傾出試樣后稱物瓶的質(zhì)量。若傾出的量與所需試樣質(zhì)量相差較遠(yuǎn)，則重復(fù)上述操作直至傾出的試樣接近所需的量時(shí)，準(zhǔn)確稱出稱物瓶的質(zhì)量記為m1。

m總

–m1=m式樣1

同樣的操作，可以連續(xù)稱取第二、第三、第四份試樣。所以，當(dāng)需稱取多份在一定質(zhì)量范圍的試樣、而且試樣又較易吸濕、易氧化或揮發(fā)時(shí)，即可采用此稱量法—遞減法進(jìn)行稱量。直接稱量法減重法

（二）沉淀重量分析對(duì)沉淀的要求是盡可能地完全和純凈，為了達(dá)到這個(gè)要求，應(yīng)該按照沉淀的不同類型選擇不同的沉淀?xiàng)l件，如沉淀時(shí)溶液的體積、溫度、加入沉淀的濃度、數(shù)量、加入速度、攪拌速度、放置時(shí)間等等。因此，必須按照規(guī)定的操作手續(xù)進(jìn)行。一般進(jìn)行沉淀滴定時(shí)，左手拿滴管，滴加沉淀劑，右手持玻璃棒不斷攪動(dòng)溶液，攪動(dòng)時(shí)玻璃棒不要碰燒杯壁或燒杯底，以免劃損燒杯。溶液需要加熱，一般在水浴或電熱板上進(jìn)行，沉淀后應(yīng)檢查沉淀是否完全。

。

檢查沉淀是否完全的方法：待沉淀下沉后，在上層澄清液中，沿杯壁加1滴沉淀劑。觀察滴落處是否出現(xiàn)渾濁，無(wú)渾濁現(xiàn)象表明已沉淀完全，如出現(xiàn)沉淀，需再補(bǔ)加沉淀劑，直到檢查時(shí)上層清液中不再出現(xiàn)渾濁為止。然后蓋上表面皿。（三）過(guò)濾和洗滌1、用濾紙過(guò)濾：濾紙分為定性濾紙和定量濾紙兩種，重量分析中常用定量濾紙（或稱無(wú)灰濾紙）進(jìn)行過(guò)濾。定量濾紙灼燒后灰分極少，其重量可以忽略不計(jì)，如果灰分較重，應(yīng)扣除空白。定量濾紙一般為圓形，按直徑分為11cm、9cm、7cm等幾種。按濾紙孔徑大小分有快速、中速和慢速3種。根據(jù)沉淀的性質(zhì)選擇合適的濾紙。

由于濾紙具有強(qiáng)的吸水性，不能將沉淀經(jīng)濾紙過(guò)濾后直接進(jìn)行干燥再稱重。一般總是將沉淀過(guò)濾后，將濾紙灰化。定量分析用的濾紙稱為無(wú)灰濾紙，在制造這種濾紙時(shí)已用鹽酸和氫氟酸除去其中的雜質(zhì)。一張定量濾紙的質(zhì)量為1g，其灰份含量小于0.1mg

2、

濾器在使用濾紙時(shí),常需要和適合的濾器配合使用,常用的濾器有普通的玻璃漏斗、布氏漏斗,另外，還有玻璃坩堝漏斗，這種漏斗無(wú)需用濾紙而可將沉淀或需分離的物質(zhì)直接過(guò)濾在燒結(jié)玻璃片上，再在一定溫度下烘至恒重即可。根據(jù)燒結(jié)玻璃片的孔徑大小有不同的規(guī)格，一般為牌號(hào)數(shù)字越大，孔徑越小，可視沉淀或分離對(duì)象的實(shí)際情況而選定。

濾紙的折疊與安放（1）濾紙的折疊：一般將濾紙對(duì)折，然后再對(duì)折成四分之一圓，放入清潔干燥的漏斗中，如濾紙邊緣與漏斗不十分密合，可稍稍改變折疊角度，直至與漏斗密合，再輕按使濾紙第二次的折邊折固定，取出成圓錐體的濾紙，把三層厚的外層撕下一角，以便使濾紙緊貼漏斗壁撕下的紙角保留備用。若用布氏漏斗，則要選擇與漏斗直徑相適合的濾紙，而不需折疊。

（2）濾紙的安放把折好的濾紙放入漏斗，三層的一邊應(yīng)對(duì)應(yīng)漏斗出口短的一邊。用食指按緊，用洗瓶吹入水流將濾紙濕潤(rùn)，輕按壓濾紙邊緣使錐體上部與漏斗密合，但下部留有縫隙，加水至濾紙邊緣，此時(shí)空隙應(yīng)全部被水充滿，形成水柱，放在漏斗架上備用。濾紙的折疊與放置快速過(guò)濾濾紙折疊配套漏斗示意圖玻璃坩堝漏斗及配置抽濾裝置（3）傾斜法過(guò)濾和初步洗滌首先要強(qiáng)調(diào)，過(guò)濾和洗滌要一次完成。因此必須事先計(jì)劃好時(shí)間，不能間斷，特別是過(guò)濾膠狀沉淀。過(guò)濾一般分為3個(gè)階段進(jìn)行，第一階段采用傾斜法把盡可能多的清液先過(guò)濾過(guò)去，并將燒杯中的沉淀做初步洗滌，第二階段把沉淀轉(zhuǎn)移到漏斗上，第三階段清洗燒杯和洗滌漏斗上的沉淀。過(guò)濾時(shí)，為了避免沉淀堵塞濾紙的空隙，影響過(guò)濾速度，一般多采用傾斜法過(guò)濾，即傾斜靜止燒杯，待沉淀下降后，先將上層清液傾入漏斗中，而不是一開(kāi)始過(guò)濾就將沉淀和溶液攪混后過(guò)濾。過(guò)濾的操作步驟：將燒杯移到漏斗上方，輕輕提取玻璃棒，將玻璃棒下端輕碰一下燒杯壁使懸掛的液滴流回?zé)?，將燒杯嘴與玻璃棒貼緊，玻璃棒直立，下端接近3層濾紙，慢慢傾斜燒杯，使上層清液沿玻璃棒流入漏斗，漏斗中的液面不要超過(guò)濾紙高度的2/3，或使液面離濾紙上邊緣約5mm，以免少量沉淀因毛細(xì)管作用越過(guò)濾紙上邊緣造成損失。

洗滌：沉淀全部轉(zhuǎn)移到濾紙上后，再在濾紙上進(jìn)行最后的洗滌。這時(shí)要用洗瓶由濾紙邊緣稍下一些地方螺旋形向下移動(dòng)沖洗沉淀即可。這樣可以使沉淀集中到濾紙椎體的底部，不可將洗滌液直接沖到濾紙中央沉淀上，以免沉淀外濺。采用少量多次的方法洗滌沉淀。即每次加少量洗滌液，洗后盡量瀝干，再加第二次洗滌液，這樣可以提高洗滌效率。洗滌次數(shù)一般都有規(guī)定，例如洗滌8-10次，或規(guī)定洗至流出液沒(méi)有所需的雜質(zhì)等。傾注法過(guò)濾的操作方法沉淀的洗滌沉淀的包裹（5）、干燥和灼燒

沉淀的干燥和灼燒是在一個(gè)預(yù)先灼燒至質(zhì)量恒定的坩堝中進(jìn)行，因此，在沉淀的干燥和灼燒前，必須預(yù)先準(zhǔn)備好坩堝。A、坩堝的準(zhǔn)備：先將瓷坩堝洗凈，小火烤干或烘干，然后在所需溫度下，加熱灼燒。灼燒可在高溫爐中進(jìn)行，由于溫度驟升或驟降常使坩堝破裂。最好將坩堝放入冷的爐膛中逐漸升高溫度，或者將坩堝在已升至較高溫度的爐口預(yù)熱一下，再放進(jìn)爐膛中。一般在800-950°C下灼燒半小時(shí)。從高溫爐中取出坩堝時(shí)，應(yīng)先使高溫爐降溫，然后將坩堝移入干燥器中，將干燥器連同坩堝一起移至天平室，冷卻至室溫（30min)，取出稱量。前后兩次稱量結(jié)果之差不大于0.2mg，即為坩堝已達(dá)質(zhì)量恒定。B、沉淀的干燥和灼燒坩堝準(zhǔn)備好后即可開(kāi)始沉淀的干燥和灼燒。利用玻璃棒把濾紙和沉淀從漏斗中取出，折卷成小包，把沉淀包在里面。此時(shí)應(yīng)特別注意，勿使沉淀有任何損失。如果漏斗上沾有沉淀，可用濾紙擦一下，與沉淀包卷在一起。當(dāng)濾紙?zhí)炕?，可逐漸提高溫度，并隨時(shí)用坩堝鉗轉(zhuǎn)動(dòng)坩堝，把坩堝內(nèi)壁上的黑炭完全燒去，將炭燒成二氧化碳而除去的過(guò)程叫灰化。待濾紙灰化后，將坩堝垂直地放在泥三角上，蓋上坩堝蓋（留一小空隙），于指定溫度下灼燒沉淀。C、干燥器的使用方法干燥器是具有磨口蓋子的密閉厚壁玻璃器皿，常用以保存干坩堝、稱量瓶、試樣等物。它的磨口邊緣涂一薄層凡士林，使之能與蓋子密合。干燥器底部盛放干燥劑，最常用的干燥劑是變色硅膠和無(wú)水氯化鈣，其上擱置潔凈的帶孔瓷板。（干燥器中的空氣并不是絕對(duì)干燥的，只是濕度較低而已）

干燥器是一種具有磨口蓋子的容器，其中帶有一塊帶孔瓷板以便放置重量分析用的坩堝。磨口蓋的磨口面涂一層凡士林，當(dāng)蓋子蓋上時(shí)，可以保持隔絕空氣。在打開(kāi)或蓋回蓋子時(shí)，要使蓋子向平面滑動(dòng)而不是向上撥或向下壓。在移動(dòng)干燥器時(shí)要用雙手扶好蓋子以免滑下打破。灼熱的物體不要放入干燥器,因?yàn)樽茻岬臇|西會(huì)使干燥器內(nèi)的空氣膨脹,凡士林融化、致使蓋子滑下。同時(shí),如果將太熱的物體放入干燥器，冷卻后，會(huì)造成干燥器內(nèi)形成真空而難